农业废弃物制备生物质炭对奶牛养殖废水中氨氮吸附行为研究

将玉米秸秆、花生壳、瓜子壳经高温炭化并活化后制成生物质炭,以奶牛养殖废水UASB反应器出水中的氨氮为吸附质,研究不同生物质炭对氨氮吸附动力学机理探讨。通过对动力学数据进行分析,根据相关系数R2比较发现准二级动力学方程比准一级动力学方程能更好的拟合动力学数据。Weber-Morris扩散模型拟合结果发现三种生物质炭对氨氮的吸附包括表面吸附和颗粒内扩散两个过程。吸附等温线拟合发现Freundlich方程R2分别为0.987,0.991,0.990能很好的描述生物质炭对氨氮的吸附过程。而Langmuir方程被证实不适合模拟研究中三种生物质炭对氨氮的吸附。花生炭被证实吸附量和吸附速率均大于玉米秸秆炭和瓜子炭。     

刺桐生物炭对水中氨氮和磷的吸附

本研究以园林绿化废弃物刺桐为原料,在不同的热解温度下（300、500、700 ℃）制备生物炭,用动力学方程和等温吸附方程分别拟合生物炭对氨氮和磷的吸附性能。等温吸附方程拟合结果表明：生物炭对水中氨氮和磷的吸附量均随着氨氮和磷的初始浓度的增加而增大,且均能较好地拟合Langmuir吸附方程,且BC500吸附效果最好;动力学方程拟合结果表明：不同热解温度下得到的生物炭对氨氮和磷的吸附速率较快的过程分别发生在最初的300 min和60 min内,且均能较好地拟合准二级动力学方程;此外,生物炭对不同初始pH下对氨氮和磷溶液的吸附效果分别为pH7 > pH11 > pH3和pH11 > pH7 > pH3。     

茶叶渣吸附水中砷的动力学与热力学研究

研究了茶叶渣对水中三价砷离子(As3+)的去除效果,考察了溶液的pH值、反应时间和温度对吸附平衡的影响。结果表明,当pH值为7.0,吸附时间为150min时,As3+的去除率最高;当温度由20℃升至40℃时,茶叶渣对0.2mg/L的As3+的最大吸附率由33.2%升至37.8%,表明该吸附过程为吸热反应。茶叶渣对As3+的吸附机理符合Langmuir和Freundlich等温线方程;通过对动力学参数的计算表明,准二级动力学模型比准一级动力学模型能更好地描述茶叶渣对As3+的吸附动力学行为;不同温度下热力学的吉布斯自由能△G°,熵变△H°和焓变△S°的值表明该吸附过程为自发吸热反应。     

甘蔗渣炭对磷的吸附研究

以甘蔗渣为原料,在450℃条件下限氧制备甘蔗渣生物质炭,用于水中磷的吸附。研究了pH、溶液初始含磷量和吸附时间对甘蔗渣炭吸附磷的影响,并通过FTIR、等温吸附线和吸附动力学研究进一步讨论了其吸附机理。结果表明甘蔗渣制备成甘蔗渣炭后对磷吸附效果提升显著,在温度为25℃、甘蔗渣炭投加量为0.05 g条件下,当含磷溶液pH为6、含磷废水浓度150 mg/L和吸附时间120 min时,磷吸附容量达到最大,为68.24 mg/g。等温吸附线研究说明甘蔗渣炭对磷的吸附过程使用Freundlich等温吸附方程描述更准确,吸附动力学研究表明甘蔗渣生物质炭吸附磷的动力学特性可以使用Lagergren准二级动力学进行描述。红外扫描结果表明甘蔗渣制备成甘蔗渣炭后表面功能性基团发生了改变。     

啶虫脒在NKA-Ⅱ大孔树脂上的吸附行为研究

[目的]为NKA-Ⅱ大孔吸附树脂在啶虫脒废水处理中的应用提供理论依据。[方法]通过静态吸附试验研究啶虫脒在NKA-Ⅱ大孔吸附树脂上的吸附特性。[结果]用Freundlich吸附等温线拟合所得的可决系数显著大于用Langrnuir吸附等温线拟合所得的可决系数,且均大于0．98。说明Freundlich吸附等温线可以很好地描述啶虫脒在树脂上的吸附行为。在试验温度范围内,啶虫脒在NKA-Ⅱ大孔树脂上的吸附量随温度的升高而增加。啶虫脒在NKA-Ⅱ大孔树脂上的吸附焓变为17．70kJ／mol,NKA—Ⅱ大孔树脂吸附啶虫脒的主要作用力是氢键力．△G^0的绝对值随温度的增加而增加。400min后吸附达到动态平衡。啶虫脒在NKA—Ⅱ大孔树脂上的吸附过程符合准一级动力学方程。[结论]啶虫脒在NKA—Ⅱ大孔吸附树脂上的吸附过程为自发的吸热反应,符合Freundlich吸附等温线。     

蛋壳粉对富营养化水中磷吸附特性的研究

[目的]研究废弃蛋壳粉对富营养化水中磷的吸附性能。[方法]在不同添加量、不同振荡时间、不同温度、不同的磷溶液初始浓度和不同溶液p H的条件下,探讨蛋壳粉对富营养化水中磷的吸附效果,考察其吸附磷的动力学行为。[结果]在含有30μg/ml的富营养化水磷溶液中,蛋壳粉的最佳添加量为10μg/ml;蛋壳粉对磷的单位吸附量随着温度的升高、磷溶液初始浓度的增加而增加;蛋壳粉在p H为5时对磷的吸附效果最佳;振荡4 h后蛋壳粉对磷的吸附量达到平衡状态;蛋壳粉对磷吸附动力学吸附过程遵循准二级动力学模型,相关系数达到0.994 3。[结论]蛋壳粉具有吸附富营养化水中磷的能力,可用于富营养化水污然治理。     

土霉素菌渣活性炭对亚甲基蓝吸附的研究

[目的]研究土霉素菌渣活性炭对亚甲基蓝的吸附.[方法]以土霉素菌渣活性炭为吸附剂,研究了pH、吸附温度及转速对土霉素菌渣活性炭吸附亚甲基蓝效果的影响,并采用准一级方程和准二级方程模型对反应动力学数据进行拟合.[结果]随着pH的增大,吸附量增大;吸附温度为35 cc时吸附量最大;转速为150 r/min时吸附量最大;准二级反应动力学模型能够较好地描述土霉素菌渣活性炭对亚甲基蓝的吸附动力学数据.[结论]该研究可为土霉素菌渣活性炭吸附亚甲基蓝废水的科学研究和合理利用提供科学依据.     

杨树落叶对Cd（2＋）的吸附等温线和动力学研究

[目的]研究杨树落叶作为一种价廉、高效的重金属吸附剂的可行性。[方法]用杨树落叶吸附模拟废水中的Cd2＋,研究不同环境条件如重金属离子初始浓度、生物吸附剂的量、溶液温度和溶液pH对吸附效果的影响。[结果]Cd2＋的初始浓度从50 mg/L增大到500mg/L时,落叶对Cd2＋的最大吸附量从20.0 mg/g增长到201.2 mg/g。当溶液的pH从3增大到11时,落叶对Cd2＋的吸附量逐渐从30.9 mg/g增大到40.5 mg/g。分别用Langmuir和Freundlich 2种吸附等温线模型对Cd2＋的吸附过程进行拟合;用一级动力学模型、二级动力学模型和内扩散模型对Cd2＋的吸附过程进行动力学研究。结果显示,Langmuir吸附等温线模型和二级动力学模型适合描述树叶对Cd2＋的吸附过程。[结论]落叶对Cd2＋具有一定的吸附能力,是较为理想的重金属离子吸附剂。     

活性炭对废水中表面活性剂的吸附研究

以活性炭为吸附剂,研究其对表面活性剂溶液的吸附作用。利用Langmuir、Freundlich和DubininRadushkevich等温吸附模型对数据进行拟合,发现Langmuir模型拟合较好,并且吸附过程是物理过程。利用准一级、准二级动力学和颗粒内扩散模型检验动力学吸附数据,计算和比较这些动力学模型的吸附速率常数,发现用准二级动力学模型能最佳地描述吸附动力学。利用Thomas、Yoon-Nelson和AdamsBohart模型对固定床吸附数据进行拟合,发现Thomas和Yoon-Nelson模型拟合较好.     

有机肥腐殖酸对Pb2+的吸附性能

提取以羊粪为原料发酵腐熟的有机肥腐殖酸,研究投加量、溶液pH值对其吸附Pb2+的影响,同时运用准一级、准二级和Elovich吸附动力学模型对数据进行拟合,通过Langmuir和Freundlich方程对等温吸附过程进行拟合.结果表明:有机肥腐殖酸对Pb2+的饱和吸附时间为30 min,最佳的投加量为0.3 g,pH值为6,吸附率达93.39％,理论最大吸附量为36.232 mg/g.准二级动力学吸附方程能够更好地描述有机肥腐殖酸对Pb2+的吸附过程,Langmuir模型能更加准确地反映吸附过程;同时,随着温度的升高有机肥腐殖酸对Pb2+的吸附量也随之增加,说明吸附过程以物理吸附为主.     

煤球灰对磷的吸附特性研究

[目的]探讨煤球灰对磷的吸附特性。[方法]以餐饮业煤球燃烧后的煤球灰为试材,研究煤球灰对磷的吸附动力学过程、等温吸附以及一些因素对煤球灰吸附磷的影响。[结果]在吸附的初始阶段（0～2h）,煤球灰对磷的吸附量上升很快,此后趋于平缓;煤球灰吸附磷过程中,系统的△G0〈0,△H0〉0,说明煤球灰对磷的吸附作用是一个自发的、吸热过程;煤球灰对磷的等温吸附可用Langmuir和Temkin等温模型拟合,相关性均达极显著水平,由Langmuir等温方程计算的最大吸附量Qm为1250mg/kg;在酸性条件下,随着溶液pH值的上升,煤球灰对磷的吸附量降低,在碱性条件下,吸附量趋于平衡;低分子有机酸对磷吸附有抑制作用,对饱和磷释放有促进作用。[结论]煤球灰对磷吸附的动力学特征能很好地遵循准二级动力学模型。     

四环素在典型土壤中的吸附行为·吸附动力学·热力学特征

[目的]研究四环素在典型土壤中的吸附行为及吸附动力学和热力学特征。[方法]采用平衡振荡法,研究了不同试验条件下3种典型土壤对四环素的吸附效能。[结果]黑土对四环素的吸附能力最高,其对应的饱和吸附量超过85.0 mg/g,黄土次之,而高岭土的吸附效能最低,仅11.6 mg/g。酸性pH条件和较高的土壤有机质含量有利于3种土壤对四环素的吸附,当土壤中有机质去除后整体吸附能力将下降15%。3种土壤对四环素的吸附是一个吸热过程。黑土对四环素吸附过程符合准一级反应动力学方程,而黄土和高岭土对四环素的吸附更符合准二级吸附动力学方程。黄土和高岭土对四环素的吸附满足Langmuir吸附等温式,即认为上述吸附主要归因于单分子层吸附;相对应的常用来表征竞争吸附的Freundlich方程更符合黑土对四环素的吸附。[结论]该研究可为揭示四环素在土壤中的吸附富集机理提供科学依据。     

改性高岭土对水中磷的吸附行为研究

[目的]探讨改性高岭土吸附磷的规律和最佳吸附条件。[方法]先取一定量的高岭土加入含Al3＋和Mg2＋的溶液,制备成改性高岭土,然后在6mg/LKH2PO4的水溶液中,加入改性高岭土,恒温振荡一定时间,静止过滤,分析滤液中磷的含量,计算磷去除率,研究pH值和改性高岭土用量对磷吸附处理效果的影响以及吸附时间对磷去除时间的影响。[结果]改性高岭土对磷具有较好的吸附去除效果,其最佳吸附条件为：pH值为5～7,反应时间控制在30min,吸附剂的合适投加量为4g/L,在此条件下,磷的去除率超过80%。改性高岭土对磷的吸附符合Langmuir吸附等温线,以化学吸附为主。[结论]改性高岭土吸附磷效果好,运行操作稳定,吸附磷后的高岭土还可作为农田肥料,实现了废水治理和污染物磷资源化的双重目的。     

废菌体对水体中重金属的吸附特性研究

[目的]研究废菌体对水中重金属的吸附特性。[方法]以某药物生产的副产物废菌体作为吸附剂,进行了废水中Zn2+、Cu2+、Cd2+等金属的吸附去除试验。采用间歇吸附方式考查了不同的化学改性方法、pH值、反应时间以及离子初始浓度等因素对上述金属离子去除率的影响。[结果]与NaOH改性废菌体相比,微波改性废菌体效果更好,且在30 min之内吸附基本达到平衡;当微波改性废菌体投加量为4 g/L,溶液pH值分别在6、6、7时,废菌体对Zn2+、Cu2+、Cd2+的最大吸附量分别为2.503、2.329、4.653 mg/g,而且其吸附过程完全符合Langmuir吸附等温模型。微波改性废菌体吸附重金属离子前后的能谱图表明,废菌体吸附金属离子其机理主要是离子交换。[结论]在废物利用的同时净化重金属污染是可行的,为微生物吸附技术广泛应用于处理重金属污染和回收贵重金属提供了依据。     

氯化锌改性稻草秸秆吸附Cu2＋的研究

[目的]对氮化锌改性稻草秸秆吸附Cu2进行研究.[方法]选用ZnCl2作为活化剂,用640W的微波照射稻草秸秆4min,对其进行改性.研究了不同吸附剂投加量、pH、吸附时间条件下,改性稻草秸秆对水溶液中Cu2＋吸附的效果,并对其等温吸附特征、吸附动力学和热力学进行了系统地分析.[结果]当吸附剂投加量为0.2g,pH为6时,氯化锌改性稻草秸秆对Cu2＋的吸附效果最好,吸附达到平衡的时间为8h.改性稻草秸秆对Cu2＋的吸附过程符合Langmuir、Freundlich等温吸附模型以及准二级动力学方程.热力学分析表明,△G＜0,该吸附反应属于自发反应.[结论]该研究为改性稻草秸秆在含铜废水处理中的应用提供了理论依据.     

土壤吸附草甘膦的热力学研究

[目的]为草甘膦的环境污染防治提供理论依据。[方法]研究了在298、303、308K温度下草甘膦的吸附平衡时间和吸附等温线的测定。[结果]草甘膦在水-土两相中分配6 h内达到平衡。Freundlich吸附等温线拟合得到的相关系数均大于Langmuir吸附等温线拟合得到的相关系数,适合描述草甘膦在土壤中的吸附行为。土壤吸附草甘膦的吸附过程是吸热吸附,温度升高有利于吸附。吸附过程是自发吸附过程,随着温度的升高,吸附过程自发趋势增大,但变化较小。吸附过程是熵增加过程。温度低时,土壤对草甘膦的吸附量小,土壤表面的混乱程度较大;温度高时,土壤对草甘膦的吸附量较大,土壤表面的混乱度较小。[结论]土壤吸附草甘膦的过程是一种自发吸热的吸附过程。     

载铁活性炭对饮用水中卤乙酸的吸附研究

[目的]研究载铁活性炭去除卤乙酸的特性.[方法]通过浸渍-焙烧法制备载铁活性炭,研究载铁活性炭（Fe-AC）对三氯乙酸溶液的吸附速率及吸附等温线.[结果]载铁活性炭对三氯乙酸（TCAA）的初期吸附速率较活性炭可提高10％;在单底质条件下,载铁活性炭及活性炭对卤乙酸的吸附等温线均符合Freundlich方程,且K载铁＞K活性炭,表明载铁活性炭与活性炭相比提高了三氯乙酸的吸附性能.[结论]修正后的Freundlich方程可以更好地拟合三氯乙酸的吸附过程.     

芹菜源生物炭对重金属离子的吸附性能

[目的]寻找高效低成本的吸附重金属污染物的材料。[方法]以农业剩余物芹菜为原料,研究芹菜源生物炭对一些典型重金属离子[Cu2+、Cd2+、Cr(VI)]的吸附性能。[结果]中温(350、500℃)限氧热解制备的芹菜源生物炭对Cu2+的吸附量可超过50 mg/g,对Cd2+、Cr(VI)等重金属离子也表现出良好的吸附性能。Freundlich和Langmuir吸附方程能较好地描述吸附过程。结合红外光谱、扫描电镜与能谱等表征手段,证明芹菜源生物炭对重金属离子的高吸附性能与其表面沉淀作用、表面络合和离子交换反应有关。[结论]芹菜源生物炭对重金属离子有较强的吸附性能,应用前景广阔。     

氧化淀粉对水溶液中Cd~(2+)的吸附研究

[目的]探讨氧化淀粉对水溶液中Cd2+的吸附效果。[方法]采用30%过氧化氢氧化可溶性淀粉制得氧化淀粉,研究氧化淀粉对水中Cd2+的吸附行为以及影响吸附效果的重要因素,并测定了氧化淀粉对Cd2+的吸附等温线。[结果]氧化淀粉对水中Cd2+的吸附效果受吸附温度、pH、吸收剂用量和吸附时间的影响,其中pH影响最大;最佳吸附条件为pH 5、吸附温度30℃、吸附时间4 h和吸收剂用量3 g,Cd2+去除率达到82.15%。在该试验条件下,氧化淀粉对Cd2+的吸附模式符合Longmuir等温方程。[结论]采用30%过氧化氢制备得到的氧化淀粉对水中的Cd2+具有很好的吸附效果。